采煤概论第十三章 急倾斜煤层采煤法

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第二节 急倾斜煤层采煤方法
特点：分段高度大。10 m的分段高度相当于四个水平分层的高度。由此， 巷道掘进工程量小，费用低；减少铺网工作量及其费用。
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
（二）综采放项煤采煤工艺特点
急斜煤层综采放顶煤的采煤工艺过程及其参数选择的 原则与缓斜煤层放顶煤采煤法基本相同。由于在急斜煤 层中水平分段放顶煤工作面的长度受煤层厚度限制，根 据我国的煤层条件，一般在６０ｍ以下。由此，对采煤 设备有一些特殊要求。主要是要求适用于短工作面的短 机身采煤机及其与之相配套使用的输送机。液压支架的 型式并无差异，只是根据采场压力显现特征，可适当减 小工作阻力及其重量。我国生产有MGD150-NW型采煤 机，为无链牵引采煤机，包括滚筒在内，全长只有3 m。 它的摇臂出轴位于机身中部，能自由回转270º。
靠工作面一侧掘进两条
收尾上山眼，然后加大
工作面上部的下放步距，
缩小工作面下部的进尺，
同时逐渐缩小工作面长
度和伪倾斜角度，直至
变成水平状态（见图
7—10）。最后将支架 全部拆除。
图7—10 掩护支架采煤工作面收尾
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
伪斜柔性掩护支架采煤法与水平分层，倒台阶采煤 法比较，具有产量高，效率高，工序简单，操作方 便，生产安全，掘进率底等优点 。
短壁工作面用风镐落煤，采落的煤先堆积与其下部伪斜小巷的溜煤槽内。各小巷 内设挡煤板，当煤堆积到一定高度时，停止采煤，开始从下向上去掉挡煤板放煤。 为防止煤炭窜到人工顶板上造成损失，可挂一胶皮挡煤板，使煤流落到伪斜小巷 内。
采用木支柱支护，木支柱支在沿顶底板的护板上，排距和柱距约为0.8m~1.0m。 人工顶板支柱支在柱窝内，上有短梁，支柱上仰5°。
（三）回采工作
这种采煤法的回采工作，大致可分为三个阶段： 即准备回采、正常回采和收尾工作。
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图7—8 柔性掩护支架结构
1—工字钢；2—钢丝绳；3—荆笆条；4—压木；5—撑木
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
1．准备回采
主要是在回风平巷内安装掩护 支架，并逐步下放成为伪倾斜 工作面，为正常回采做准备。
1—区段运输平巷；2— 区段回风平巷（第一分
层沿底板平巷）； 3—第一分层沿顶板平巷 ；4—小眼；5—斜煤门
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
水平分层、斜切分层采煤法的主要优点是对 煤层地质条件适应性强，能适应煤层倾角和 厚度的变化，回采率较高。
这种采煤法的主要缺点是：巷道布置和通风 系统复杂，巷道掘进量大，回采工序多，通 风运料困难，工作面劳动强度大，特别是水 平分层工作面，人工攉煤繁重。由于这些缺 点，这种采煤方法的产量、效率较底，材料 消耗较多。
工作面长度为40m~50m左右，一般由2~3个台阶组成。 倒台阶采煤法的优点是：巷道系统简单，掘进率底，采出率高，通风方便。但是，
这种采煤方法具有生产工艺复杂，工作面支护和顶板管理工作量大，操作不便， 以及坑木消耗大，安全条件差，工作面难以实现机械化等缺点。
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
四、伪倾斜柔性掩 护支架采煤法
特点：采煤工作面 成直线形，按伪倾 斜方向布置，沿走 向推进；用柔性掩 护支架隔离采空区 与回采空间，工作 人员在掩护支架的 保护下进行采煤工 作。
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图7—7 伪倾斜柔性掩护支架采煤法巷道布置 1—采区运输石门；2—采区回风石门；3—采 区溜煤眼；4—采区运料眼；5—采区行人眼； 6--区段运输平巷；7—区段回风平巷；8—采
二、正台阶采煤法
在急斜煤层的阶段或区段内沿倾斜或伪斜方向布置正台 阶形工作面而沿走向推进的采煤方法。现将沿伪斜方向 布置正台阶工作面的正台阶采煤法又称伪斜短壁采煤法 或斜台阶采煤法。
该采煤法是将一个在上下区段平巷之间的伪斜长壁工作 面分为若干个短壁工作面，短壁工作面呈正台阶状布置。 每个短壁工作面沿倾斜长5m左右，沿层面与走向线30° 夹角的伪斜方向间距为15m~20m。长壁工作面沿走向推 进，始终保持沿倾斜方向的短壁工作面沿30°伪斜方向 推进，见图7—4所示。
1．由于煤层倾角大，落在底板上的煤岩块，会 自动向下滑落，从而简化了采场内的装运工作。 为了防止滑落的煤块冲倒支架，砸伤人员，在技 术上必须采取相应的安全措施。
2．急倾斜煤层中，煤炭、矸石沿倾斜方向可采 用自溜运输，在采区中可开掘采区溜煤眼以代替 缓倾斜煤层中的运输上山。
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第一节 急倾斜煤层开采特点
工作面落下的煤，自溜至区段运输平巷6，再运至采区溜 煤眼3，在石门装车外运。新鲜风流从采区石门进入，经 行人眼区段运输平巷6，到采煤工作面。废风从工作面经 区段回风巷7到采区石门2排出。
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
（二）掩护支架的结构
柔性掩护支架主要由钢梁及钢丝组成。钢丝绳沿 走向布置，钢梁沿煤层厚度布置。钢梁与钢绳进 行联结。在钢梁上部铺设双层荆笆，用作隔离采 空区矸石和折架子时的人工假顶。这种架子结构， 其有柔性切便于控制和回收。
道布置如图7—1所示，
工作面沿倾斜方向呈
倒台阶布置，目的在
于充分利用工作面长
度，使工人在各个台
阶阶檐的保护下，多
点同时作业。如图7—
图7—3 倒台阶工作面支架
3
所
示
。 1—溜煤板；2--脚手架；3—护身板
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
工作面落煤一般用风镐或用炮采。落煤一般先从上隅角开始，然后逐次沿台阶面 向下采。采空区处理多用全部垮落法。
短壁工作面用人工回柱，回撤工作面支柱前，先补人工顶板柱和加强支柱，再铺 上竹笆，然后按矸石堆积的斜面，由下而上，由采空区向煤壁回收支柱。并使矸 石滚到新铺的人工顶板上。
放顶时短壁工作面停止生产，并挡住上短壁工作面的煤流，使回柱放顶与采煤交二节 急倾斜煤层采煤方法
（一）采煤系统
(如下图)
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
图7—11水平分段放顶煤采煤法巷道布置 1—主斜井；2—副斜井；3—＋1650 m运输大巷；4—＋1700 m回风大巷； 5—＋1650 m运输石门；6—＋1700 m回风石门；7—开切眼；8—运输巷；
9—回风巷；10—进风斜巷；11—溜煤眼；12—回风斜巷
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图7—4 伪斜短壁采煤法工作面布置图 1—回风石门；2—运输石门；3—工作面回风巷；4—工作面运输巷；5— 2020/4伪/29斜小巷；6—竹笆；7—胶带挡煤板；8--支柱；9—放煤插板；10—溜槽 10
第二节 急倾斜煤层采煤方法
短壁工作面上方利用木支柱、竹笆护顶使假采空区冒落矸石形成的垫层构成人工 顶板以隔离采空区，该人工顶板与伪斜煤壁之间为一小巷，作为短壁工作面行人、 运料、通风、溜煤的通道。
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
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图7—5 水平分层下行垮落 采煤法采区巷道布置
1—采区运输石门；2—采区 溜煤眼；3—采区行人眼； 4—采区运料眼；5—区段运
输石门；6—溜煤眼； 7—分层平巷8—分层采煤工 作面；9—区段回风平巷；
10—回风石门
图7—6 斜切分层采煤 法分层平巷布置
主要缺点是掩护支架的宽度不能自动调节，难以适 应煤层厚度的变化。因此，当煤层厚度为1.5 m ~6.0 m，倾角大于55°，在一个条带内煤层比较稳 定的条件下，应优先选用伪倾斜柔性掩支架采煤法， 其工作面伪倾角度一般不小于25°，工作面长度一 般为30 m ~60 m，年进度可达480 m ~660 m。
这种采煤方法可用于煤厚、倾角有变化或有小构造、 厚度在2.4m以下，不宜使用伪斜柔性掩护支架采煤 法的急斜煤层。
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
三、水平分层及斜切分层采煤法
水平分层采煤法就是把煤层沿水平面划分成若干分层， 并在每个分层中布置准备巷道及采煤工作面，然后顺次 进行回采，采煤工作面一般沿走向推进。
优点是：工作面位于采空区下方，不会积聚瓦斯， 为采空区抽放瓦斯创造了条件；工作面浮煤少，采 出率高，减少了采空区自然发火的隐患；对煤层厚 度和倾角多变化、瓦斯含量大等地质条件适应性较 强；巷道布置简单、掘进率低。
缺点是：短壁工作面多，溜煤相互干扰，工作面利 用率低；伪斜小巷断面小，煤尘大；落煤方法、支 护设备有待改进；片帮滑底事故仍未能完全杜绝。
煤工作面；9—溜煤眼；10—开切眼
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
（一）采区巷道布置
采区运输石门1通入煤层后，向上掘进一组上山眼，布置 区段运输平巷6、回风平巷7，在采区边界开掘一对开切 眼10，用于回采开始阶段的运输、通风和行人。然后即 可安装支架，进行回采工作。正常的采煤工作面应有 25°~30°的伪倾斜角。回采时，为了溜煤、行人、通风 和运料，在工作面下端掘进超前平巷，并沿走向每隔5 m 左右，由区段运输平巷回风巷向上开掘小眼与超前平巷 贯通。
2．正常回采
在正常回采过程中，除了在掩 护支架下回采外，同时要在回 风平巷中扩巷、挖地沟，加长 掩护支架，以及在工作面下端 的顺槽中拆除支架。在支架下 采煤，目前主要用打眼放炮
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图7—9 支架的安装
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
3．收尾工作
当工作面推进到区段停
采线附近时，在停采线
图7—1 采区上山眼布置 1—采区运输石门；2—采区溜煤眼；3—运料眼；4—行人眼；5--联络巷；6--区段运输平巷；
7--区段回风平巷；8采区回风石门；9—采区煤仓
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第一节 急倾斜煤层开采特点
由于煤层倾角大，沿走向留设的煤柱容易片帮塌 落，使得在采空区上方布置的煤层平巷维护困难。
工作面采出的煤，沿工作面自溜，经溜煤眼到区段运输巷，用输送机运至采区溜 煤眼，下放至采区石门装车外运至井底车场。
新鲜风流经行人眼、运料眼、区段运输巷进入回采工作面、然后经回风巷、采区 回风石门排至区段回风平巷。
工作面所需的材料、设备一般由回风石门运入，沿回风巷送至工作面。下区段工 作面用料，可用运料眼中安装的小绞车提升至区段回巷道，再送至各采煤工作面。
因此，阶段平巷一般均布置在底板岩石或底板不 可采的煤层中，通过采区石门与煤层进行联系。
采煤工作面皆由采区边界向采区石门（或采区溜 煤眼）方向推进。
3．开采急倾斜煤层，多采用立井多水平开拓
方式。由于受到技术上的限制，其水平垂高 一般为100m~150m。
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第一节 急倾斜煤层开采特点
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
五、水平分段放顶煤采煤法
在急斜特厚煤层中，水平分段放顶煤采煤法类似 于水平分层采煤法，其差别是按一定高度划分为 分段，在分段底部采用水平分层采煤法的落煤方 法（机采或炮采），分段上部的煤炭由采场后方 放出运走。这样，各段依次自上而下使用放顶煤 采煤工艺进行回采。
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第四篇 准备方式与采煤方法
13 第 章 急倾斜煤层采煤法
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主要内容
13 第 章 急倾斜煤层采煤法
第一节 急倾斜煤层开采特点 第二节 急倾斜煤层采煤方法 复习思考题
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第一节 急倾斜煤层开采特点
我国急倾斜煤层储量丰富，分布很广。由于 急倾斜煤层倾角大，在开采上具有许多特点。
水平分层采煤法分层间的开采顺序及采空区处理方法， 有下行垮落法和上行（下行）充填法。我国煤矿都采用 的是下行垮落法。
在双面采区的中间，沿煤层底板布置一组上山眼。采区 沿倾斜分为5~6个区段，区段高度一般为15 m ~20 m。 区段内的分层数目一般为5~7个，每个分层的厚度为2.2 m ~2.8 m。
4．开采两个相距 较近的急倾斜煤层， 上层开采后，由于 底板岩层移动，会 使下层煤遭受破坏。 因此，应合理安排 上、下煤层的开采 顺序。
图7—2 急倾斜煤层群开采顺序 a—先采上层煤影响下层煤； b—上下煤层各区段的开采顺序
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第二节 急倾斜煤层采煤方法
一、倒台阶采煤法
倒台阶采煤法采区巷